12 Inti yang stabil menghendaki jumlah proton dan jumlah neutron genap, kesimpulan ini diperkuat
pula oleh data kelimpahan isotop dari unsure yang terbanyak terdapat di permukaan bumi, oksigen dan silicon. Oksigen di alam terdiri atas 99,95
, dan silikon terdiri atas 92,207 .
BILANGAN AJAIB
Dalam pengisian kulit elektron dikenal konfigurasi elektron kulit penuh yang stabil, yaitu untuk atom yang bernomer 2, 10, 18, 36, 54, dan 86, maka pada komponen nukleon dikenal
istilah bilangan ajaib magic number yaitu untuk jumlah proton atau jumlah neutron dalam inti yang berjumlah 2, 8, 20, 28, 56, 82, dan 126 yang memberikan kestabilan inti paling tinggi pada
periodenya.
ENERGI PENGIKAT INTI
Massa nuklida selalu lebih kecil dari Z massa proton + A
– Z massa neutron. Berdasarka kesetaraa assa da e ergi, aka selisih assa ΔM tersebut adalah e ergi
pengikat nukleon dalam inti. Energi pengikat intinper nukleon = dinyatakan dalam sma, 1 sma
= 931,5 MeV. Jika energi pengikat inti per nukleon dialurkan terhadap nomor massa nuklida, maka diperoleh grafik sebagai gambar 6.2. Semakin besar energi pengikat inti nukleon, semakin stabil
nuklidanya.
JENIS PELURUHAN RADIOAKTIF 1.
Peluruhan dengan Pe ancaran Partikel α
Inti yang eluruh de ga pe a ara partikel α e pu yai o or ato ≥83. Peluruha
α diu gkapka de ga persa aa u u sebagai: +
+ Q
2. Peluruhan Beta
Pemancaran negatron terjadi jika suatu nuklida memilki angka banding np lebih besar dari isobar yang lebih stabil, dalam inti terjadi perubahan satu neutron menjadi proton.
Sebaliknya bila suatu inti mempunyai kelebihan proton relatif terhadap isobar yang stabil, dalam inti terjadi peluruhan pengubahan proton menjadi neutron dengan pemancaran positron atau
de ga pe a gkapa ele tro . Se ara u u ada tiga je is peluruha β di atas dapat dituliska sebagai :
Pemancaran negatron :
+ β
-
Pemancaran positron :
+ β
+
Penangkapan elektron :
+
13
3. Transisi Isomerik
Transisi di antara isomer inti disebut transisi isomerik. Seringkali suatu inti berda pada tingkat kuantum di atas tingkat dasarnya pada tingkat meta stabil untuk suatu jangka waktu
tertentu. Misalnya transisi
60m
Co menjadi
60
Co mempunyai waktu paruh 10,6 menit. Waktu paruh transisi isomerik kebanyakan dalam o
rde ≥ 10
-6
detik. Pada peluruhan dengan transisi isomerik, dipancarkan gelombang elektro magnet sinar -
.
4. Pembelahan Spontan
Peluruhan dengan cara pembelahan spontan terjadi hanya pada nuklida-nuklida yang sangat besar. Pada peluruhan ini, nuklida yang massanya hampir sama, dsertai dengan pelepasan
neutron. Contoh :
+ + 4
5. Pemancaran Neutron Terlambat
Proses peluruhan ini terjadi pada nuklida yang memiliki kelebihan neutron. Peluruhan ini didahului oleh pemancaran negatron kemudian dengan pemancaran neutron.
Contoh :
+ 4 KINETIKA PELURUHAN RADIOAKTIF
Berdasarkan aspek statistik dan peluruhan keradioaktifan yang beersifat acak, dapat diturunkan bahwa kinetika peluruhan radioaktif mengikuti hukum laju reaksi orde satu.
N = N e
- λt
N : Jumlah atom radioaktif pada t = 0
N : Jumlah atom radioaktif pada t = t λ: Tetapa laju peluruha
- t
12
= Laju peluruhan = keaktifan = A = -
Suatu radionuklida berat dalam mencapai kestabilannya seringkali melalui proses peluruhan yang berlangsung secara berurutan.
- λ
1
[A]
14 λ
1
[A] – λ
2
[B] Disamping itu dapat juga terjadi proses peluruhan secara paralel
- λ
1
+ λ
2
[A] λ
1
[B], λ
2
[A] REAKSI INTI
Reaksi inti adalah transformasi dan suatu inti atom target biasanya dalam keadaan diam akibat penembakan oleh inti proyektil yang berupa inti ringan, nuklida-nuklida bebas atau foton
yang memiliki energi yang memadai. Suatu reaksi ini dapat dinyatakan dengan persamaan reaksi: +
+ X adalah inti sasaran, a proyektil, b praktikel yang terlepas atau foton yang dipancarkan dan Y
adalah inti hasil reaksi atau inti terpenting. Bentuk penulisan singkat dari reaksi di atas dinyatakan sebagi :
REAKSI PEMBELAHAN INTI REAKSI FISI
Jika unsur uranium Z = 92 atau transuranium Z 92 ditembaki dengan neutron, akan terjadi reaksi pembelahan inti menghasilkan dua fragmen nuklida belahan dan beberapa neutron.
Fragmen hasil pembelahan F
1
dan F
2
tidak meerupakan pasangan fragmen yang unik tetapi dari satu nuklida dapat dihasilkan 30 pasang fragmen belahan yang mungkin. Beberapa contoh reaksi
pembelahan adalah :
Pada setiap pembelahan inti selalu dihasilkan energi sekitar 200 MeV. Neutron yang dihasilkan dari reaksi pembelahan pertama dapat memicu reaksi-reaksi pembelahan
selanjutnya, sehingga dapat terjadi reaksi pembelahan inti secara berantai. Energi yang dihasilkan pada pembelahan 235 gram
235
U setara dengan hasil pembakaran 500 ton batubara. Berdasarkan hasil reaksi pembelahan yang dapat menghasilkan energi dan
neutron, maka reaktor pembelahan ini dapat dimanfaatkan sebagai reaktor daya untuk
B C
15
pembangkit tenaga listrik atau sebagai sumber neutron untuk penelitian.
Reaktor pembiak dapat menghasilkan bahan bakar dari reaksi
238
U dengan neutron dengan reaksi sebagai berikut :
+
dapat dibelah seperti
REAKSI PENGGABUNGAN INTI REAKSI FUSSI
Pada reaksi ini dua inti ringin bergabung membentuk satu inti yang lebih berat. Pada reaksi penggabungan inti juga dapat dilepaskan energi yang sangat besar. Contoh reaksi penggabungan
inti : +
energi + energi
Reaksi penggabungan memiliki energi pengaktifan, yaitu terutama untuk mengatasi gaya tolak menolak antara kedua inti yang akan bergabung. Maka reaksi tersebut hanya mungkin
terjadi pada suhu yang sangat tinggi sekitar seratus juta derajat, yang pada suhu itu energi kinetik partikel dapat mengatasi gaya tolak menolaknya, inti dan elektron berupa plasma. Energi
yang diahsilkan dari satu reaksi penggabungan inti secara berantai yang dapat menimbulkan ledakan termonuklir. Energi yang dapat dihasilkan dari satu kg hidrogen pada reaksi fusi setara
dengan 20.000 ton batu-bara. Penggunaan dari reaksi fusi yang terkontrol adalah dalam reaktor nuklir pembangkit tenaga listrik. Berapa keuntungan dari reaktor fusi dibandingkan dengan
reaktor fissi adalah : 1.
Energi yang dihasilkan lebih tinggi 2.
Relatif lebih bersih, karena hasil reaksi fusi adalah nuklida-nuklida yang stabil.
APLIKASI REAKSI INTI DAN KERADIOAKTIFAN 1.
Reaksi inti reaksi Fissi dan reaksi Fusi sebagai sumber penghasil energi untuk pembangkit
tenaga listrik.
2. Penentuan Umur DatingBatuan atau Fosil
